温度静力触探试验（T-CPT）是基于静力触探技术的一种新型的岩土介质热物性参数原位测试技术,可以快速精确的得到土层热物学性质和传统的的力学特性,为浅层地温能的开发和能源桩的设计提供充分且可靠的数据。因此,温度静力触探技术的研究与应用,对浅层地温能资源的开发与利用和“碳达峰、碳中和”目标的实现都有着重要的意义。本文采用室内模型试验和离散元数值模拟两种方法,对温度静力触探的贯入与传热机理进行了深入研究,主要工作如下:（1）建立了温度静力触探室内模型试验平台,并利用自行研制的温度静力触探探头进行了系列温度静力触探室内模型试验。通过开展系统性试验,研究了试样类型和上覆荷载对温度静力触探的贯入阻力的影响,分析了试样类型、上覆荷载和贯入深度以及加热方式对温度静力触探在加热/散热过程中的热/力响应规律的影响。结果表明:在三种不同类型土样中,土体的上覆荷载越大,其对应的探头在相同贯入深度处的贯入阻力也越大;传热过程中,随着上覆荷载的增加和贯入深度的增加,均会使得相同土样中一次加热和循环加热各阶段探头加热段的峰值温度下降;不同加热方式下距离探头距离越近,土体内温度越高,且温度梯度也越大;此外,对应各位置处的土体温度峰值随距探头中心距离的增大而降低,且出现的时间也更滞后。（2）进行了三轴试验和颗粒材料导热系数标定试验离散元数值模拟分析。研究了固结应力和孔隙比对数值试样的宏微观力学特性的影响,确定了温度静力触探数值试样的力学接触模型微观参数。介绍了离散元模拟中颗粒材料的热学接触模型,研究了颗粒尺寸、孔隙比和单位热阻对颗粒材料导热系数的影响,并对颗粒材料的导热系数进行了标定,最后与实验结果进行了对比,分析验证了热力耦合模型。结果表明:三轴试验模拟中,相同固结应力下,密砂呈现应变软化型,而松砂则表现出应变硬化型;在相同孔隙比下,不同固结应力试样的偏应力和应力比的稳定值趋于同一个值;在颗粒材料的导热系数标定试验模拟中,孔隙比在0.523～0.639之间时,不同尺寸下颗粒材料的导热系数标定结果基本一致,且可用λ=-（1.7541e+1.9638）∕Tc来表示;温度应力的模拟结果与理论值相接近,热力耦合模型得到了验证。（3）进行了温度静力触探试验离散元数值模拟分析。研究分析了上覆荷载对贯入过程中的贯入阻力变化、土体应力场、位移场、速度场、位移路径、接触力链、接触组构各向异性、应力路径、应变路径及空隙比变化的影响;获得了不同加热方式、温度边界条件和上覆荷载下加热-散热过程中探头加热段与隔热段的温度响应规律、土体温度场演化以及土体特征点温度变化曲线,并与室内模型试验进行了对比;分析了传热阶段热力耦合过程中的温度应力场、孔隙比和平均有效应力的变化规律。结果表明:贯入过程中,随着上覆荷载的增加,锥尖阻力和侧壁摩阻力稳定值呈对数型增加;传热过程中,探头加热段温度T1随着上覆荷载的增加呈下降趋势,而隔热段温度T2在上升阶段则随着上覆荷载的增加呈上升趋势,到达峰值温度之后则有着相反的的趋势;土体试样特征点温度的峰值随着其距探头中心的距离的增大而降低,且出现的时间也越滞后。该论文有图105幅,表15个,参考文献93篇。